Evidencia experimental simple de que la Tierra gira alrededor del Sol

¿Cuáles son los experimentos o cálculos más simples que dan evidencia de que la tierra gira alrededor del sol? ¿Puede explicarlos y hacer referencia a la historia? Muchas explicaciones simples , como esta, citan observaciones como que la posición relativa de dos estrellas que se observan desde la Tierra varía cada noche, lo que no sería cierto si las estrellas orbitaran alrededor de la Tierra. Pero, ¿no es la observación también consistente con un modelo en el que las estrellas giran alrededor de la Tierra pero lo hacen a diferentes velocidades, mientras que la Tierra sigue girando alrededor del Sol? Las explicaciones simples serían útiles.

En realidad, como señala @MarkOlson, la vista geocéntrica es bastante correcta para el Sol, la Luna y las estrellas, ya que podemos ver todo el movimiento como relativo. El problema es con los planetas: claramente no orbitan la Tierra en círculos simples o incluso en elipses. Puede compensar usando epiciclos, pero hacer que los planetas giren alrededor del Sol requiere menos construcciones artificiales. A partir de ahí, hay un pequeño salto para tratar nuestro sistema solar como heliocéntrico, en lugar de que el Sol y la Luna orbiten alrededor de la Tierra y los otros planetas orbiten alrededor del Sol.
No es así. Si la Tierra tratara de moverse tan rápido, la pila de tortugas que la sostienen se desmoronaría.
@barrycarter Eso es básicamente la navaja de afeitar de Occam, que es útil como principio rector, pero en realidad no es una prueba.
¿"Simple" incluye aceptar la teoría moderna de la gravedad? Porque si empiezas a aceptar las masas relativas del sol y los planetas, "Todo gira alrededor de la tierra" no puede funcionar.
@Barmar: la navaja de afeitar de Occam funciona en ambos sentidos. De hecho, eliminando las observaciones que son inalcanzables a simple vista y aplicando la navaja de Occam, nos veríamos obligados a adoptar una tierra plana como el centro del universo conocido. Después de todo, creer que los siete planetas (clásicos) son de la misma naturaleza (con respecto a su movimiento y composición) requiere el conjunto de suposiciones más pequeño en comparación con creer que el sol es una estrella que no gira alrededor de la tierra, que el la luna es un satélite que gira alrededor de este último, y el resto son planetas (modernos), que giran alrededor del sol.
@Lucian Muy cierto. Los antiguos griegos probablemente pensaron que asumir que todo el movimiento de rotación se basaba en círculos era lo más simple, por lo que los epiciclos parecían razonables.
Por supuesto, los modelos más aceptados no tienen exactamente a la Tierra girando alrededor del Sol sino que los dos giran alrededor de un centro común que existe muy cerca del punto que podríamos describir como el centro de masa del Sol.
El sol y las estrellas giran alrededor de la tierra, pero las matemáticas son muy complicadas . La elección del marco de referencia (la tierra es estacionaria, el sol es estacionario, el centro de masa del sistema solar es estacionario) se elige por conveniencia, y "la tierra es estacionaria" hace que las matemáticas sean realmente difíciles.
Las estrellas distantes no "orbitarían", simplemente se mueven de un lado a otro cada 6 meses. Y lo hacen con diferente amplitud, según la distancia, pero todos juntos, en perfecta armonía (salvo su movimiento propio). Y también se puede observar el movimiento propio de las estrellas. Pero tampoco que la paralaje pudiera ser observada instrumentalmente en tiempos de Galileo.

Respuestas (9)

La respuesta es irónica: sin buenos instrumentos, no hay evidencia . Las personas que pensaban que el Sol giraba alrededor de la Tierra tenían toda la razón en lo que respecta a la evidencia real hasta principios de 1700 y mediados de 1800, cuando se abrieron dos líneas de evidencia que mostraban que la Tierra se movía.

Aberración de la luz de las estrellas

Wikipedia tiene una explicación correcta pero demasiado complicada . La forma más fácil de pensar en ello es imaginarse a sí mismo en una señal de alto en un automóvil bajo la lluvia, y la lluvia cae directamente. Cuando comienzas a moverte, la dirección aparente de la caída de la lluvia cambia para que parezca que cae delante de ti y se inclina hacia ti. Eso es aberración.

A principios del siglo XVIII, se descubrió que las estrellas cambiaban de posición y, en 1727, James Bradley lo identificó correctamente como una aberración de la luz de las estrellas debido al movimiento de la Tierra alrededor del Sol. (Para cualquier estrella en la eclíptica, la Tierra se mueve hacia ella en algún momento del año y se aleja seis meses después).

Paralaje

El artículo de Wikipedia sobre paralaje es mejor, y lo remito a él para obtener más detalles. Básicamente, si levantas el dedo frente a ti y lo miras con el ojo izquierdo cerrado y luego con el derecho cerrado, parece saltar con respecto al fondo: la pared más allá o los árboles afuera o lo que sea. Cambie de un ojo a otro rápidamente para verlo con claridad.

A medida que la Tierra gira alrededor del Sol, las estrellas cercanas también parecen cambiar su posición en relación con las estrellas más distantes. Un punto clave aquí es que había buenas razones científicas para suponer que las estrellas eran mucho más pequeñas que el Sol. Vistas a través de un telescopio, las estrellas mostraban discos y si fueran como el Sol, su distancia podría deducirse de esos discos. Y estaban lo suficientemente cerca como para que si la Tierra realmente girara alrededor del Sol, se debería haber observado paralaje. Pero no lo fue y la falta de paralaje notable fue un fuerte argumento empírico contra las teorías heliocéntricas.

En realidad, por supuesto que existe paralaje, pero el paralaje de todas las estrellas es pequeño, porque están mucho más lejos de lo que se estimaba a partir de sus discos. (Los discos visibles eran en realidad discos de difracción y no verdaderos discos, pero no fue hasta casi un siglo después que se empezó a entender la difracción). Friedrich Bessel midió por primera vez la paralaje real de una estrella en 1838.

No estoy completamente convencido: el cambio en el cenit solar a lo largo de las estaciones no sugiere fuertemente que la Tierra está en órbita, ya que un Sol geocéntrico tendría que tener algunas perturbaciones bastante grandes en su órbita.
El cambio en el cenit solar se conocía desde tiempos prehistóricos y no convenció a nadie de un mundo heliocéntrico, así que no, no sugiere nada fuerte hasta que hagas otras suposiciones (por ejemplo, que el Sol es masivo con respecto a la Tierra o que algo como la gravitación crea los movimientos de los cuerpos celestes) que son incompatibles con el geocentrismo. No es evidencia directa de heliocentrismo. (Vale la pena recordar que la falta de un paralaje visible ya fue en la antigüedad uno de los argumentos utilizados contra el heliocentrismo).
La parte 9 de "The Great Ptlemaic Smackdown" de TheOFloinn detalla la acumulación histórica de la evidencia que menciona, así como la medición de Guglielmi de 1791 de la fuerza de Coriolis lateral que muestra la rotación . Las ocho partes anteriores también son una lectura divertida del reemplazo detallado de modelos geocéntricos por heliocéntricos y la probable manipulación de pruebas contra Galileo (por una gran institución política justificadamente enojada).
@Eric Towers: Maravilloso y muy útil para esta pregunta. (Había perdido la noción de Flynn, pero en el pasado había asistido a muchas de sus excelentes charlas en Boskone y Worldcon). ¡Muchas gracias!
Buena respuesta. Tendemos a pensar en los primeros cosmólogos como terraplanistas, que niegan una verdad obvia. De hecho, tenían buenos argumentos técnicos para creer en cosas como 'una cúpula fija de estrellas'. Sin una buena comprensión de la óptica, cómo las fuentes puntuales pueden parecer mucho más grandes de lo que realmente son, pensaron que las estrellas distantes tendrían que ser mucho más grandes que nuestro Sol para no mostrar paralaje.
¿Tu respuesta contradice la respuesta de David Hammen?
@Micha Wiedenmann: No realmente. Creo que tiene razón, pero que no está respondiendo a la pregunta formulada. La pregunta pedía "evidencia experimental simple" de por qué la Tierra gira alrededor del Sol, mientras que su respuesta ofrece una discusión teórica interesante de por qué es difícil hacer afirmaciones absolutas sobre casi cualquier cosa. No obstante, en palabras apócrifas de Galileo, "Aún así, gira alrededor del Sol". (Bueno, el baricentro, de todos modos).
@MarkOlson No estoy convencido ya que ciertamente hay un marco de referencia en el que la tierra está en reposo y el sol se mueve alrededor de la tierra.
Como desées. Todavía no responde la pregunta.
También vale la pena señalar la observación de las fases de Venus ( en.wikipedia.org/wiki/Phases_of_Venus ) en 1610 que descartó la posibilidad de que los planetas orbiten la Tierra, aunque es consistente con que tanto la Tierra orbite alrededor del Sol como el Sol orbite alrededor de la Tierra mientras que otros los planetas giran alrededor del sol.
¿Estás seguro de que la relatividad general no predice nada de esto cuando usas un marco de referencia con una Tierra estacionaria? Porque si lo es (lo que parece probable dado que la relatividad se basa en la noción de que todos los marcos de referencia son igualmente válidos), entonces esto sería incorrecto.
"Sin evidencia" Entonces, ¿cómo supo Galileo que la imagen heliocéntrica era correcta? Seguramente no solo estaba dando una puñalada en la oscuridad.
@littleO: No es una puñalada en la oscuridad, exactamente, pero parece haber sido una combinación de él pensando que las hipótesis heliocéntricas eran más elegantes, lo que era, y su propia naturaleza cascarrabias. (Incluso sin la casi santidad que le dieron los creadores de mitos posteriores, era un científico muy bueno para su época. Pero también era una de las personas más desagradables y disfrutaba ahuyentando a sus amigos y benefactores. Probablemente le gustaba porque molestar a la gente). Lea el libro de Owen Gingerich sobre él, o lea "The Great Ptlemaic Smackdown" recomendado una docena de comentarios anteriores.
@littleO: lea la serie de 9 publicaciones de blog de TheOFlonn mencionadas anteriormente en los comentarios. “Simplemente lo sabía” es la respuesta. Estaba tan seguro de que su teoría es correcta que la defendió hasta el punto de casi deshonestidad o autoengaño. Esto no es para menospreciar a Galileo el científico, sin duda era un genio, solo para entender quién era Galileo el hombre. Por cierto, Einstein también señaló que no está interesado en la confirmación experimental de su GR, ya que un experimento que lo contradiga sería sin duda inválido. ¡Este lado humano de la ciencia es fascinante!
@ jpmc26: no existe tal cosa como un "marco de referencia con tierra estacionaria" en GR. No hay objetos estacionarios en el espacio-tiempo 4D (excepto ciertas superficies alrededor de puntos de solución singulares, pero eso es un tecnicismo). El GR elimina la distinción de marco inercial/no inercial por diseño. El principal impulso de Einstein fue unir la inercia y la gravedad. El hecho de que el metro en F = metro a (masa inercial) y en F = GRAMO METRO metro r 2 (masa gravitacional) es tan malditamente igual medido a incontables decimales gritó por una explicación. GR se basa en el postulado de que son uno y lo mismo.
@kkm Obviamente, cuando digo Tierra estacionaria, me refiero a la posición general de la Tierra en las dimensiones espaciales, no en la dimensión temporal. Seguramente, no es imposible definir un sistema de coordenadas donde el centro de la Tierra permanece en (0,0,0) y no gira. O si es por alguna razón, entonces esta respuesta debe abordar eso.
@jpmc26: ¿Se queda para qué observador ? Recuerde, estamos hablando de un espacio 4D con una métrica no euclidiana, y puede proyectarlo en un hiperplano 3D arbitrario de infinitas maneras (incluso con la métrica simplificada, por ejemplo, en una aproximación SR local). Pareces estar olvidando que GR es una teoría puramente geométrica. Todo objeto, tanto observador como observado, se describe con una línea recta, “allí y para siempre”. Nada se mueve , todo es . Y este espacio está dotado de una métrica complicada. No puedes separar el tiempo y el espacio hasta que lo simplifiques a la dinámica newtoniana.
@ jpmc26 "esta respuesta debe abordar eso": respetuosamente no estoy de acuerdo. Una respuesta no necesita abordar todos los conceptos erróneos imaginables. La respuesta ni siquiera mencionó el GR, tu comentario sí. Solo estoy tratando de aclararte las cosas debido a este comentario, sin comentar sobre la respuesta en general. Ahora, esto es un meta-meta-comentario. :)
@kkm Me molesta que seas quisquilloso con mis comentarios pero que no le pidas a Mark que especifique qué observador está observando la aberración o el paralaje. No es "abordar todos los conceptos erróneos imaginables". La respuesta debe explicar por qué estos fenómenos son imposibles en un marco de referencia geocéntrico que da cuenta de GR. En particular, comúnmente se enseña y se entiende que GR se basa en gran medida en la noción de que no hay un marco de referencia preferido, y esta respuesta contradice abiertamente ese concepto. Eso necesita ser discutido si esa concepción es incorrecta.
@ jpmc26: Creo que entiendo su punto de que una teoría que llama GR no puede explicar la aberración. Desafortunadamente, el GR que tuve el privilegio de que me enseñaran era el ahora clásico ensteiniano, y aparentemente difiere del que estás hablando. Admito que nunca he oído hablar de él (ni de ningún otro GR), a pesar de que se enseña comúnmente y es de fácil acceso, como habrás notado. Le deseo sinceramente buena suerte con su investigación para reconciliar las "contradicciones flagrantes" con las observaciones que aparentemente sufre. Me temo que no puedo ayudarte con eso, pero espero que encuentres a alguien que pueda.
@MarkOlson: ¿podría ampliar el argumento de paralaje? si otras estrellas no tienen un paralaje notable, ¿por qué eso sería evidencia de modelos geocéntricos versus heliocéntricos?
@user7496: Agregué algo de material. ¿Eso funciona?
@MarkOlson Lo siento, no sigo esto "lo identificó correctamente como una aberración de la luz de las estrellas debido al movimiento de la Tierra alrededor del Sol. (Para cualquier estrella en la eclíptica, la Tierra se mueve hacia ella y en algún momento del año y lejos de él seis meses después.)" - ¿Cómo se identificó correctamente la aberración con el movimiento de la tierra? En su segundo argumento de paralaje, esto hace que parezca que no hubo evidencia hasta que Bessel midió con precisión el paralaje, pero ¿no se pensó que el modelo heliocéntrico se respaldaba experimentalmente mucho antes?
@ user7496 Es difícil de explicar en un comentario. (Puede intentar hojear el artículo de Wikipedia que cité, pero lo encontré confuso). Básicamente, piense en quedarse quieto en un automóvil en una tormenta con gotas cayendo hacia abajo. Empieza a moverte y el ángulo de las gotas cambia para que parezcan venir de frente a ti, y más cuanto más rápido vayas. La luz se comporta de la misma manera y se nos manifiesta como un cambio anual en la posición aparente de las estrellas. El efecto es grande, pero difícil de observar, porque todas las estrellas en una porción determinada del cielo se desplazan en la misma cantidad.
@ user7496 Para su segundo punto, no, la teoría heliocéntrica no fue respaldada experimentalmente antes de que se observaran el paralaje y la aberración. Las fases de Venus mostraron que Venus giraba alrededor del Sol y no de la Tierra, pero el sistema Tychonic también predijo eso. El heliocentrismo era más elegante para muchos, pero, especialmente en la versión copernicana que insistía en las órbitas circulares, no tenía nada experimental que lo recomendara con preferencia a algunas de las otras teorías de la época. El sitio web Great Ptolemaic Smackdown al que se hace referencia aquí en alguna parte tiene una gran narrativa de todo el asunto.

No se puede probar que la Tierra orbita alrededor del Sol en lugar de viceversa porque esto va en contra de la esencia de que todos los marcos de referencia sean igualmente válidos (pero algunos tienen mucho más sentido que otros). Por ejemplo, tiene mucho más sentido utilizar un punto de vista centrado en la Tierra y fijo en la Tierra en lugar de un punto de vista geocéntrico, heliocéntrico, baricéntrico o galactocéntrico no giratorio al modelar el clima o las mareas. Uno podría, por ejemplo, usar un punto de vista heliocéntrico o incluso galactocéntrico para modelar el clima de la Tierra, pero hacerlo sería más que estúpido.

Por otro lado, al modelar el comportamiento del sistema solar tiene mucho más sentido utilizar un punto de vista heliocéntrico, o incluso mejor, baricéntrico del sistema solar. Sin embargo, se podría usar un punto de vista centrado en la Tierra y fijo en la Tierra porque todos los marcos de referencia son igualmente válidos (en teoría). Hacer eso, por supuesto, haría que las ecuaciones de movimiento fueran bastante feas, y aún más feas al tratar de hacer esas ecuaciones de movimiento relativistamente correctas. No obstante, un punto de vista geocéntrico sigue siendo teóricamente válido, incluso para modelar el comportamiento de la Vía Láctea.

El problema con un punto de vista geocéntrico no es que no sea válido (que no lo es). El problema es que los defensores del geocentrismo argumentaron (y lamentablemente continúan argumentando) que este es el único punto de vista válido. Este argumento no es válido porque, una vez más, todos los marcos de referencia son igualmente válidos.

Tenga en cuenta: el hecho de que los marcos inerciales sean especiales en algún sentido no significa que los marcos no inerciales no sean válidos.

Aparte, una de mis pruebas favoritas del marco de dinámica orbital que desarrollé para el Centro Espacial Johnson de la NASA fue colocar un objeto en órbita alrededor de la luna de la Tierra, pero para modelar la evolución temporal de ese objeto desde la perspectiva de un inercial centrado en Neptuno. Punto de vista. Funcionó, al menos por un corto período de tiempo. Si bien todos los marcos de referencia son igualmente válidos en teoría, algunas opciones son bastante tontas en comparación con otras debido a problemas de precisión numérica. Mi elección de la inercia centrada en Neptuno fue intencionalmente tonta.
No, ¡solo necesitabas más precisión numérica! :-)
todos los marcos de referencia son igualmente válidos No es cierto. Tanto la mecánica newtoniana como la relatividad general distinguen entre marcos de referencia inerciales y no inerciales. (En GR, un marco inercial es un marco de caída libre).
@BenCrowell, si bien las ecuaciones de movimiento en marcos inerciales son generalmente más agradables, esto no invalida los marcos no inerciales, solo introduce fuerzas ficticias.
Además, los postulados básicos de la relatividad general se aplican exactamente de la misma manera en todos los marcos de referencia, inerciales o no. Los postulados de Newton no.
@BenCrowell, tal vez te referías a la relatividad especial, no al GR. En el marco GR, todo está en "caída libre" a lo largo de sus geodésicas, más o menos por el postulado a partir del cual se desarrolla la teoría.
¿Cómo explicaría el Sol que orbita alrededor de la Tierra la paralaje trigonométrica?
Las estrellas también irían en círculos, de acuerdo con el sistema de coordenadas. Es simplemente un sistema de coordenadas diferente, y la lección clave de la relatividad es que no cosifiques tus coordenadas, las coordenadas son solo el lenguaje que has elegido.
@KenG ¿Por qué todas las estrellas deberían estar ejecutando pequeños círculos? ¿Orbitando sus propios planetas, supongo? Pero, ¿por qué todo con un período de 1 año? Este movimiento nos dice que es más correcto decir que la Tierra gira alrededor del Sol y argumenta fuertemente en contra del punto de vista geocéntrico.
Estás haciendo un punto esencialmente sociológico. Pero estamos hablando de coordenadas, y no hay problema en aplicar los postulados de la relatividad general a las coordenadas en las que todas las estrellas se mueven en pequeños círculos para hacer que la Tierra se detenga en su órbita, o incluso en círculos muy grandes para hacer que la La Tierra tampoco gira. Eso es todo sólo el lenguaje matemático. Einstein hizo que la física funcionara en todos estos lenguajes, ese fue el quid de su gran logro. Filosóficamente, utilizó que esto debe ser posible como principio rector de su teoría.

Si comienzas con la idea de que los planetas, el sol, la luna y la tierra son todos cuerpos que se mueven por el espacio, excluyes las estrellas aparentemente fijas y luego ves qué evidencia hay de cómo se mueven entre sí, luego, en ese contexto, hay alguna evidencia que se puede encontrar en la astronomía a simple vista con la ayuda de instrumentos de navegación disponibles incluso para los antiguos.

Los patrones de movimiento observados de los planetas son evidencia de una órbita heliocéntrica. Los planetas visibles siguen ciertos patrones. Primero, Mercurio y Venus:

  • Siempre se ven en las cercanías del sol.
  • Las separaciones angulares observadas de Mercurio y Venus del sol tienen un patrón regular.
  • Mercurio tiene una separación máxima mucho más cercana que Venus, y su separación angular cambia a un ritmo mucho más rápido.
  • Ambos planetas permanecen cerca de la eclíptica y nunca oscilan normalmente a ella.
  • Las órbitas de ambos planetas alrededor del sol se pueden documentar y predecir con relativa facilidad. Esto se puede hacer de manera imprecisa incluso sin un telescopio, aunque es mucho más difícil para Mercurio, al estar tan cerca del sol.

Comenzando con la premisa de los cuerpos moviéndose a través de los cielos, creo que existe evidencia de que Mercurio y Venus tienen una órbita heliocéntrica. Kepler lo describió con precisión, pero los antiguos griegos pudieron modelar su movimiento muy bien sin telescopios en el Mecanismo de Antikythera en términos geocéntricos .

Si un astrónomo griego antiguo hubiera querido modelar con precisión el movimiento de los planetas interiores en términos heliocéntricos , podría haberlo hecho. La forma de hacerlo es asumir que las estrellas fijas están rígidamente fijas, y medir las distancias angulares entre todas ellas, y luego trazar los movimientos de los planetas en movimiento entre ellas. Sextantes y otros dispositivos fueron utilizados por antiguos marineros que eran muy hábiles incluso con los primitivos . Entonces, esto podría haberse hecho para realizar el "experimento o cálculo simple" que está solicitando. Si alguna vez se hizo, con esa pregunta en mente, es un tema un poco diferente.

Ahora para la tierra misma. Incluso en el mundo antiguo se ha entendido bien la relación entre el día sideral y el día solar . La precesión del sol alrededor del plano de la eclíptica es evidencia de una órbita heliocéntrica. Uno solo tiene que modelarlo para dejar esto claro. Cálculos antiguos relacionados con el tiempo sideral y el ciclo metónico revelan que el movimiento heliocéntrico de la tierra podría haber sido modelado matemáticamente, si se hubiera concebido y deseado.

En cuanto a los planetas exteriores, en mi opinión, este es el menos intuitivo, pero también hay evidencia de una órbita heliocéntrica para ellos, pero solo basándose en la idea de que la Tierra y los planetas interiores giran alrededor del sol. Esto viene de observar su movimiento retrógrado . Estos planetas se moverán retrógrados contra las "estrellas de fondo fijas" en ciertos momentos, y esos momentos pueden correlacionarse con su separación angular del sol. Además, los diferentes planetas se mueven a través del zodíaco a diferentes velocidades, que también se correlacionan con la amplitud del movimiento retrógrado.

Si simulas todo esto con un planetario heliocéntrico, es muy evidente que nosotros, en un planeta interior más rápido, observamos un planeta exterior más lento en su órbita. Los antiguos griegos tenían la habilidad suficiente para modelar los movimientos de Marte, Júpiter y Saturno en su Mecanismo de Antikythera en términos geocéntricos . Por lo tanto, se deduce que un modelo matemático preciso del movimiento heliocéntrico de los planetas exteriores estaba a su alcance, si es que alguna vez lo alcanzaron.

También hay alguna evidencia de que al menos algunos pensadores antiguos pudieron decodificar todo esto en un modelo heliocéntrico. El antiguo griego Aristarco de Samos tenía un modelo heliocéntrico. Sin embargo, Platón y otros parecían desaprobarlo, y esta reconstrucción del Mecanismo de Antikythera , que se cree que se produjo mucho después de la época de Aristarco, presenta un planetario geocéntrico que modela el movimiento retrógrado planetario. Y el pensamiento heliocéntrico se quedó en la minoríaen occidente hasta la edad moderna. Quizás la obvia órbita geocéntrica de la luna, o la cuestión de las estrellas (si deberían incluirse o no en algún modelo correcto), o la falta de una teoría universal de la gravedad, oscurecieron suficientemente para ellos lo que para nosotros es claro.

Creo que está ignorando el hecho de que el modelo heliocéntrico no hace un mejor trabajo al modelar el sistema hasta que se da por vencido con los círculos. Los primeros intentos de modelos heliocéntricos (incluso en la época de Galileo) tenían el problema de tener incluso más excepciones que los geocéntricos debido al uso de círculos que en realidad no funcionan bien. tofspot.blogspot.com/2013/10/… parece hacer un gran trabajo al explicar esto.
@DRF Probablemente pueda decir que abordé esto desde el punto de vista de si los griegos tenían suficiente información y teoría , si no la perspicacia, para demostrar el heliocentrismo en su nivel de matemáticas, física y tecnología. Siguiendo en la misma línea, no sé, pero me pregunto si hay que tener lentes de buena calidad para desmentir órbitas circulares. Galileo tenía lentes bastante buenos, por lo que tal vez los griegos no eran capaces de su nivel de precisión. No estoy seguro.
Sorprendentemente, el Mecanismo de Antikythera tenía un engranaje excéntrico en su módulo lunar, lo que explica la órbita elíptica de la luna, que imagino que está lo suficientemente cerca de nosotros para que un sextante medio decente mida la excentricidad. Pero para los demás parece que todos los círculos en Antikythera, con la salvedad de que no se recuperó todo el dispositivo. Tampoco he visto ninguna referencia en línea a los griegos discutiendo tales temas con los planetas visibles.
Aunque el autor de su blog al que se vinculó presenta un caso bastante bueno de que los griegos podrían haber probado incluso órbitas elípticas a su nivel, si hubieran seguido todos los procesos de pensamiento de los astrónomos europeos posteriores, sin lentes.

La mejor evidencia experimental es probablemente el movimiento retrógrado . Los datos no se adquieren fácilmente: se necesita mucho tiempo para recopilarlos, sin mencionar que un astrónomo tendría que quedarse despierto todas las noches tomando medidas minuciosas de las posiciones de cada objeto. Pero se puede hacer (los antiguos griegos lo sabían) y en el mundo moderno simplemente puedes usar un simulador como Stellarium .

Descargue Stellarium, inícielo y navegue hasta su posición local. Luego configure la simulación en ejecución y acelere muchas veces. Deberías ver el sol y las estrellas girando a tu alrededor. A continuación, apague el suelo (para que pueda ver a través de la Tierra), apague la atmósfera (para que pueda ver las estrellas durante el día), cambie a la montura ecuatorial (Ctrl + M; esta es la montura donde se encuentra la mayor parte del cielo). estacionario), y aleje el zoom hasta que el Sol, la Luna y todos los planetas parezcan moverse en un círculo.

Ahora observe cuidadosamente los movimientos de todos los planetas. Deberías ver que la Luna (y el Sol) giran en círculos sin disminuir la velocidad. Esto es lo que esperarías si dieran la vuelta a la Tierra. Sin embargo, Mercurio no sigue este movimiento: desaparece visiblemente alrededor del Sol. Marte también se comporta de manera diferente: da vueltas y vueltas, luego se detiene, retrocede y luego vuelve a dar vueltas y vueltas. Este último comportamiento se denomina movimiento retrógrado y su explicación ocupó gran parte de la astronomía antigua. Los antiguos griegos idearon una complicada teoría de los epiciclos para explicarlo, dado que los planetas orbitaban la Tierra y se movían en círculos perfectos (ninguno de estos es cierto en el conocimiento moderno).

Sin embargo, el movimiento retrógrado se puede explicar fácilmente si Marte no dio la vuelta a la Tierra, sino que dio la vuelta al Sol. Esto simplemente significaría que Marte se vuelve retrógrado cuando lo alcanzamos en su órbita. Además, esto también explica cómo cada vez que Marte se vuelve retrógrado, está en su punto más brillante, además de que está en el lado opuesto del cielo en relación con el Sol. También explica por qué Mercurio da vueltas alrededor del Sol.

Esto no significa que el modelo geocéntrico no pueda dar cuenta de las mismas observaciones, pero es drásticamente más simple. En el modelo heliocéntrico, cada planeta gira alrededor del Sol en un camino simple, una elipse. En el modelo geocéntrico, cada planeta gira alrededor de la Tierra, pero en epiciclo tras epiciclo. Entonces es cuando aplicamos la navaja de Occam y concluimos que la explicación más simple es correcta.

Bueno... el ciclo estacional es evidencia suficiente de que la Tierra y el Sol están orbitando entre sí. Si A orbita B o B orbita A es un argumento sobre la masa relativa. Si encuentra que el movimiento de todos los demás planetas es consistente con ellos girando alrededor del Sol pero no de la Tierra, puede concluir que la masa del Sol es enorme y, por lo tanto, apenas se ve afectada por la atracción de la Tierra.

Las observaciones detalladas de cualquier estrella en el cielo revelan que la Tierra se mueve en una órbita elíptica con una velocidad de aproximadamente 30 km/s.

Cuando las velocidades de la línea de visión de las estrellas se miden utilizando el efecto Doppler, deben corregirse para el movimiento de la Tierra. De no ser así, se vería una modulación inexplicable de las velocidades, con un período de 1 año y una amplitud de hasta 30 km/s que diferiría según la dirección de la estrella con respecto al orbital Tierra-Sol. avión.

Del mismo modo, un modelo geocéntrico no explica por qué un observador en la Tierra ve que las posiciones de las estrellas en el cielo ejecutan elipses periódicas en el cielo con amplitudes (también conocidas como paralaje trigonométrico) que parecen estar inversamente correlacionadas con qué tan lejos están, pero todo con un plazo de un año.

Quizás estos no sean los experimentos "simples" en los que estabas pensando, pero el universo no siempre se puede entender con lo que es visible a simple vista y el sentido común.

Esto podría simplificar demasiado las cosas, pero aquí está mi intento:

  • Cree una superficie plana (cuanto más grande, mejor, siempre y cuando permanezca plana), por ejemplo, colocando una tabla sobre una superficie de agua tranquila.
  • Coloque un poste largo (cuanto más largo mejor) verticalmente sobre esa superficie al mediodía.
  • Mide su sombra (dirección y longitud), que debe estar completamente sobre la superficie plana.
  • Pídale a alguien que haga lo mismo (especialmente la misma longitud del poste) al mismo tiempo lejos al norte de usted (cuanto más lejos, mejor).
  • Tenga un tercio de las mismas medidas exactas lejos al sur de usted.

La evaluación de las mediciones debe establecer:

  • La superficie de la Tierra es aproximadamente esférica (en realidad, la Tierra es un elipsoide achatado, pero necesita más de 3 mediciones para confirmarlo)
  • El diámetro de la Tierra está dentro de los valores informados (+/- desviación esperada por el error de medición y el hecho de que solo midió una estimación muy aproximada)
  • Estimación aproximada de la distancia tierra-sol mediante triangulación

Usando una cámara estenopeica, ahora puede lograr una estimación aproximada del diámetro real del sol por su diámetro aparente y la estimación de la distancia desde arriba. Incluso acumulando todos los errores de medición, la diferencia de tamaño entre el sol y la tierra debería ser de algunos órdenes de magnitud.

Coloque dos bolas en los extremos opuestos de una varilla (cuanto más ligera sea la varilla en comparación con las bolas, mejor). Las bolas deben ser aproximaciones aproximadas de las medidas establecidas anteriormente (por ejemplo, podría adivinar que el sol es hidrógeno puro y la tierra es hierro puro para lograr una estimación de la masa). Ata una cuerda a la varilla y encuentra el punto de equilibrio. Lo más probable es que sea camino a la bola que representa al sol (debe adaptarse al peso de la varilla).

Ahora puede hacer que las dos bolas giren entre sí mientras cuelgan de la cuerda.

¿Cuál gira alrededor del otro?

Siéntase libre de extender/corregir esta respuesta. Pensé en cómo hacer que el experimento/modelo descrito fuera lo más simple posible. La única esperanza de que esto logre algo es que la diferencia en diámetro y masa entre la tierra y el sol sea tan asombrosamente grande que los números funcionen, aunque es probable que estén un 50% (o más) fuera de los valores reales.

Con equipos relativamente simples es posible observar el comportamiento de los satélites de Júpiter. Asumiendo la hipótesis de que Júpiter y todos los planetas giran alrededor de la Tierra, debería esperarse que la oclusión de los satélites por parte de Júpiter se produjera de forma muy regular. Pero lo que vemos es que el evento ocurre en diferentes momentos en relación con los relojes terrestres, incluso en los que no son muy precisos, lo que prueba que la órbita de Júpiter no es un simple epiciclo alrededor de la Tierra. Además, la observación de cualquier satélite que no orbite directamente la Tierra arroja dudas sobre la visión centrada en la Tierra.

Muy simple: debido al movimiento relativo, no existe prueba. Cualquier situación que se le ocurra puede explicarse mediante un módulo geocéntrico modificado. Albert Einstein llegó a la misma conclusión cuando dijo: "He llegado a creer que el movimiento de la Tierra no puede ser detectado por ningún experimento óptico". y "...a la cuestión de si el movimiento de la Tierra en el espacio puede o no hacerse perceptible en experimentos terrestres. Ya hemos señalado... que todos los intentos de esta naturaleza conducían a un resultado negativo. Antes de la teoría de la relatividad fue presentado, fue difícil reconciliarse con este resultado negativo".

Realmente tiene sentido desarrollar esta cita en particular. Usted está siendo rechazado porque esta conocida cita a menudo se ve arrancada de su concurso para mostrar como si E. apoyara el modelo geocéntrico. Sin embargo, me sorprende que nadie excepto usted haya mencionado hasta ahora el GR en este contexto. Esto parece una introducción a una respuesta muy buena y educativa, aunque solo termine abruptamente.
Evidencia experimental simple de que la Tierra gira alrededor del Sol
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 1v